Вопрос 96

Выбор материалов для деталей гидравлических машин и аппаратов. Влияние температуры на прочностную характеристику металла.

В производстве гидромашин широко применяется нержавеющая сталь различных марок. К этому обязывают высокие требования по стойкости против коррозии при перекачивании химически агрессивных жидкостей и по стойкости к кавитационной эрозии.

Стойкость против электрохимической коррозии подбирается в зависимости от перекачиваемого химического продукта и его состояния.

Показателем стойкости служит уменьшение размера во времени.

При выборе материала для рабочих органов гидромашины необходимо учитывать действие электрохимической коррозии при работе металлической детали в водном растворе электролитов и влажных газов. В такой среде бронза со сталью или чугуном образуют коррозионные элементы, являющиеся гальваническими парами. С повышением температуры перекачиваемой жидкости скорость коррозии возрастает. Зазор между посадочными поверх­ностями очень мал и продукты коррозии не удаляются. Поэтому рабочие колеса иногда «прихватываются» к валу, с которым они совместно вращаются. Разборка такого насоса весьма сложна, и в ряде случаев и невозможна.

Электрохимическая коррозия ускоряет износ трущихся по­верхностей. Сначала корродирует поверхностный слой металла, затем образовавшаяся пленка окисленного металла, способная в свободном состоянии замедлить дальнейшую коррозию. Пленка разрушается и удаляется вследствие трения. Таким образом, коррозия, разрушая поверхность, способствует интенсивному износу, а трение, в результате которого удаляется оксидная пленка, способствует ускорению коррозии. По такой прогресси­рующей схеме изнашиваются в агрессивной среде трущиеся по­верхности рабочих колес и направляющих аппаратов центробеж­ных насосов.

Влияние температуры на прочностную характеристику металла

Высокая температура влияет на прочностную характеристику металла.

Для температуры до 350° С применяют обычные кон­струкционные углеродистые стали и алюминиевые сплавы;

- при 350 – 500° С – слаболегированные стали и титановые сплавы;

- при 500 – 650° С – аустенитные стали;

- при 650– 800° С – сплавы на никелевой и кобальтовой основе.

При низких температурах понижается ударная вязкость и появляется хладноломкость. Например, для Ст 5 ударная вязкость меняется в зависимости от температуры: при = 20° С а = 0, 738 МДж/м² (7, 38 кгс-м/см²); при (– 60° С) – а = 0, 485; при = 183°С – а = 0, 083 МДж/м².

Вопрос 97

Технологичность конструкций деталей гидромашин. Технологичность конструкций механически обрабатываемых деталей и с точки зрения сборки.